スーパー作物キヌアの遺伝子機能解明への道を切り拓く

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優れた環境適応性や栄養特性の謎を解き、作物開発を加速化

2021-03-18 国際農研,京都大学,岩手大学,株式会社アクトリー,科学技術振興機構,国際協力機構

ポイント

  • キヌアにおける遺伝子機能の解析技術を世界で初めて開発
  • 開発した遺伝子制御技術により、キヌアの色や形をコントロールすることに成功
  • 過酷な環境に適応し、優れた栄養特性を持つ作物開発の加速化に期待

概要

国際農研は、岩手大学、京都大学および株式会社アクトリーと共同で、キヌアにおける遺伝子機能の解析技術を世界で初めて開発しました。南米アンデス原産のキヌアは、栄養バランスに優れているため、米国航空宇宙局(NASA)は、宇宙飛行士の食料として注目してきましたが、近年、世界中でスーパーフードとして人気が高まっています。また、干ばつなどの過酷な環境でも栽培できることから、国際連合食糧農業機関(FAO)は、世界の食料・栄養問題解決の切り札になり得る作物として注目しています。しかし、ゲノム構造が複雑であることなどの理由により、これまでキヌアの遺伝子レベルでの解析は、あまり進んでいませんでした。国際農研などの共同研究グループは、2016年に世界で初めてキヌアのゲノムを解読し、2020年には、キヌア系統の多様性を明らかにしました。これらの成果をもとに、本研究では、新手法を用いて、キヌア遺伝子の働きを調節することにより、キヌアの葉や茎などの色や背丈、花の形などを制御することに成功しました。この技術の開発によって、個々のキヌアの遺伝子の機能や役割を調べることが可能になり、キヌアの持つ優れた栄養特性や高い環境適応性に関わる機構の解明に道が拓かれました。本研究の成果により、原産国のボリビアなどの南米諸国のみならず、我が国を含む100カ国以上に普及しつつあるキヌアの栽培国において、優れた栄養特性を持ち過酷な環境に適応できるスーパー作物キヌアの品種開発が加速化し、世界の食料安全保障や栄養改善、飢餓の撲滅(SDGs目標2「飢餓をゼロに」)に貢献することが期待されます。

本研究成果は、国際科学専門誌「Frontiers in Plant Science」電子版(日本時間2021年3月18日14時)に掲載されました。

関連情報
本研究は、株式会社アクトリーからの資金提供による産官学共同研究、および国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)と独立行政法人国際協力機構(JICA)の連携事業である地球規模課題対応国際科学協力プログラム(SATREPS)「高栄養価作物キヌアのレジリエンス強化生産技術の開発と普及」(研究代表者:藤田泰成)の支援により行われました。
発表論文
論文著者
Ogata, T., Toyoshima, M., Yamamizo-Oda, C., Kobayashi, Y., Fujii, K., Tanaka, K., Tanaka, T., Mizukoshi, H., Yasui, Y., Nagatoshi, Y., Yoshikawa, N., Fujita, Y.
論文タイトル
Virus-mediated transient expression techniques enable functional genomics studies and modulations of betalain biosynthesis and plant height in quinoa.
雑誌
Frontiers in Plant Science (2021). DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2021.643499<?XML:NAMESPACE PREFIX = “[default] http://www.w3.org/2000/svg” NS = “http://www.w3.org/2000/svg” />
問い合わせ先など

国際農研(茨城県つくば市)理事長 岩永 勝
研究推進責任者:プログラムディレクター 中島 一雄
研究担当者:生物資源・利用領域 藤田 泰成
広報担当者:企画連携部 情報広報室長 中本 和夫

岩手大学(岩手県盛岡市)
研究担当者:次世代アグリイノベーション研究センター センター長 吉川 信幸

京都大学(京都府京都市)
研究担当者:大学院農学研究科 助教 安井 康夫

株式会社アクトリー(石川県白山市)
研究担当者:技術開発 田中 努

科学技術振興機構(東京都千代田区)
事業担当者:国際部 SATREPS グループ
広報担当者:広報課

国際協力機構(東京都千代田区)
担当者:経済開発部 農業・農村開発第一グループ 第三チーム長 畔上 智洋

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